水泵泵體工藝規(guī)程設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u13002水泵泵體工藝規(guī)程設(shè)計(jì)案例 1237541.1零件的分析 2132961.1.1零件的作用 2282211.1.2零件的工藝分析 36531.1.3工藝路線的安排 3134801.2毛坯選擇 4264001.3工藝路線的擬定 4295781.4切削工藝參數(shù)確定 5103091.4.1計(jì)算外圓及端面切削用量 5124341.4.2計(jì)算端面及孔加工切削用量 91.1零件的分析1.1.1零件的作用泵體的加工圖如圖5-1所示，泵體作為水泵的主要零件之一，起到了支撐部件的作用。通過(guò)泵體把水泵中的軸、軸套、葉輪、、泵蓋、和泵座連接在一起。使各部件件可以保證正確的相對(duì)位置關(guān)系，協(xié)調(diào)各部件的工作，傳遞運(yùn)動(dòng)動(dòng)力使部件完成水泵的預(yù)定工作。對(duì)于泵體，需要保證具有足夠的強(qiáng)度和硬度，且具有良好的密封特性，因此泵體的加工質(zhì)量直接關(guān)系到水泵的性能和運(yùn)動(dòng)精度與使用壽命。圖5-1泵體零件圖1.1.2零件的工藝分析1、零件形狀：由泵體的加工圖可知，泵體的形狀較為復(fù)雜，需要加工的面較多，需要考慮精度關(guān)系分步加工。泵體上有很多孔和平面，是需要和其它部件配合，所以形位公差和尺寸精度要求較高，泵體主要特點(diǎn)如下：（1）泵體的外形由多個(gè)平面組成，個(gè)平面間的位置尺寸要求較高。（2）泵體的內(nèi)部形狀較為復(fù)雜，內(nèi)部型腔有多個(gè)曲面。（3）泵體的主要加工部位是各方向的平面，還有各平面上配合精度要求較高的孔。2、技術(shù)要求如下：（1）尺寸精度：各個(gè)平面的和孔的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度要求。（2）位置精度：包括孔系軸線之間的距離尺寸精度和平行度，同一軸線上各孔的同軸度，以及孔端面對(duì)孔軸線的垂直度等。1.1.3工藝路線的安排泵體需要加工的平面較多，在這些加工平面上，平面的粗糙度和孔的尺寸精度的控制較為容易，但是因?yàn)楦鞣较蚱矫嫘枰植郊庸?，各個(gè)平面和孔的位置精度或收到影響，因此合理的安排加工順序和工裝夾具的選用是本次泵體工藝加工的關(guān)鍵問(wèn)題。因此，在工藝路線的安排中應(yīng)注意三個(gè)問(wèn)題：1、工件的時(shí)效處理泵體的整體形狀呈型腔狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而且側(cè)壁薄厚不均，在鑄造的過(guò)程中會(huì)因?yàn)楸皿w內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生變形。因此，在鑄造完成后，應(yīng)對(duì)鑄件進(jìn)行進(jìn)一步處理，消除內(nèi)應(yīng)力，減少泵體的變形這個(gè)過(guò)程就是工件的時(shí)效處理。對(duì)于精度要求不高的鑄件，可以利用機(jī)械加工過(guò)程中的粗、精加工時(shí)間間隙自然停放，讓其自然時(shí)效。但是對(duì)于水泵泵體這種精度要求較高的鑄件，需要在粗、精加工工序之間進(jìn)行人工時(shí)效，通過(guò)熱處理，以達(dá)到快速去除內(nèi)應(yīng)力的目的。2、加工工藝的順序?qū)τ诒皿w，其表面的面積較大，加工相對(duì)于孔來(lái)說(shuō)較為容易。先加工面，也有助于確定加工基準(zhǔn)和簡(jiǎn)化夾具的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)鑄件毛坯平面加工，去除表平面的大量余料與沙孔等缺陷，有助于后續(xù)孔加工時(shí)精度和尺寸的控制，因此，本次泵體加工，應(yīng)當(dāng)先面后孔。3、粗、精加工階段要分開泵體的鑄件毛坯余量較大，加工時(shí)需要先進(jìn)行粗加工，以快速去除大量余量。而在粗加工中切除的金屬較多，因而夾緊力、切削力都較大，切削熱也較多。加之粗加工后，工件內(nèi)應(yīng)力重新分布也會(huì)引起工件變形，因此，對(duì)加工精度影響較大。為此，把粗精加工分開進(jìn)行，有利于把已加工后由于各種原因引起的工件變形充分暴露出來(lái)，然后在精加工中將其消除。1.2毛坯選擇考慮到泵頭的強(qiáng)度、硬度和應(yīng)具備的良好的加工要求，本次材料選擇為HT200鑄鐵。泵體的結(jié)構(gòu)為不規(guī)則圓柱狀，且需大批量生產(chǎn)，因此采用鑄造的毛坯最為合適，可以減少加工工作量，降低毛坯成本。1.3工藝路線的擬定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使用工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。泵體的加工工藝路線：工序5鑄造。工序10熱處理：人工時(shí)效。工序20噴丸整型工序30非加工面表面底漆工序40夾Φ100臺(tái)階毛坯面，轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭，分別檢查毛坯余量，在大端面上劃十字中心線，外圓周邊上劃十字腰線工序501）夾Φ100臺(tái)階毛坯面，四爪卡盤校正大端十字線及外圓上腰線。2）粗、精車大端面到各安裝孔搭子面車出，車Φ115H８內(nèi)圓成品，孔口倒角3）車Φ60H7、Φ46H9、Φ35內(nèi)圓及臺(tái)階面一刀下，各臺(tái)階肩胛處倒角。工序60以Φ115H8孔及端面定位，車32端面，車Φ100h7、Φ72臺(tái)階面成品工序70以Φ115H8孔及端面定位，銑80兩側(cè)臺(tái)階面成品工序80鉆5-Φ9孔工序90劃80兩側(cè)臺(tái)階面上各M8螺孔工序100鉆、攻80兩側(cè)臺(tái)階面上各M8螺孔工序110倒角，去毛刺。工序120非加工表面涂面漆工序130檢查所有尺寸。1.4切削工藝參數(shù)確定1.4.1計(jì)算外圓及端面切削用量⑴車Φ32端面1）切削深度：余量Z=3mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度：查《工藝師手冊(cè)》表27-12，其速度計(jì)算公式為V=k（m/min）式中T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查《工藝師手冊(cè)》表27-17,修正系數(shù)取k=0.85,k=0.6,k=1.2,k=0.89,k=1.0,k=0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.544）確定主軸轉(zhuǎn)速：按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=50r/min所以實(shí)際切削速度：5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力查《工藝師手冊(cè)》表2-14F=Cafvk式中C=900,x=1.0,y=0.85,n=0,k=0.89,k=1.0主偏角k=90o,k=0.89代入公式得：切削時(shí)消耗功率：CA6140機(jī)床電機(jī)功率為7.5KW,所以機(jī)床功率足夠。查機(jī)床說(shuō)明書，機(jī)床最大縱向力為3530N,故機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可以正常工作.6）切削工時(shí):其中：代入得：T==1.96(min)（2）粗鏜Φ52孔1）切削深度：余量Z=2.7mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.41mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==46.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=125r/min所以實(shí)際切削速度：V=n=125=48.7(m/min)5）檢驗(yàn)機(jī)床功率：主切削力查《工藝師手冊(cè)》表2-14F=Cafvk==1526(N)切削時(shí)消耗功率：P===1.24（KW）CA6140機(jī)床電機(jī)功率為7.5KW,所以機(jī)床功率足夠。6）切削工時(shí):刀具行程L==8+2+3=13(mm)==0.26(min)（3）粗鏜Φ47孔1）切削深度：余量Z=2.3mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==40.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===284(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=250r/min。所以實(shí)際切削速度：V=n=250=31.3(m/min)5）切削工時(shí):刀具行程L==19+2+3=22mm==0.29(min)（4）粗鏜Φ148孔1）切削深度：余量Z=2.8mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查《工藝師手冊(cè)》表27-17k=0.85,k=0.6,k=1.2,k=0.89,k=1.0,k=0.85×0.6×1.2×0.89×1.0=0.54V==52.1(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===143(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=125r/min。所以實(shí)際切削速度：V=n=125=41.5(m/min)5）切削工時(shí):刀具行程L==50+3+3=56(mm)==1.49(min)（5）粗鏜Φ58孔1）切削深度：余量Z=1.5，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==54.8(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===212(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=200r/min。所以實(shí)際切削速度：V=n=200=51.5(m/min)5）切削工時(shí):1==0.35(min)（6）半精鏜Φ54孔1）切削深度：余量Z=0.5mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.3mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==60.6(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===245(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=250r/min。所以實(shí)際切削速度：V=n=250=61.4(m/min)5）切削工時(shí):刀具行程L==++2+3=21(mm)==0.028(min)1.4.2計(jì)算端面及孔加工切削用量（1）車Φ32端面1）切削深度：余量Z=4mm，分兩次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===212(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=200r/min所以實(shí)際切削速度：V=n=200=31.4(m/min)5）切削工時(shí)刀具行程L==++2+3=15(mm)=2=0.146(min)（2）粗車法蘭盤底面1）切削深度：余量Z=1.75mm，可以一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==36.5(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===211(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=200r/min所以實(shí)際切削速度：V=n=200=31.4(m/min)5）切削工時(shí)刀具行程L==20++3=23(mm)==0.112(min)（3）粗車法蘭盤階梯面1）切削深度：余量Z=2mm，可一次切除。2）進(jìn)給量：查機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=1.02mm/r3）計(jì)算切削速度查《工藝師手冊(cè)》表27-12V=k==33.4(m/min)4）確定主軸轉(zhuǎn)速：n===171(r/min)按照機(jī)床說(shuō)明書，取n=160r/min所以實(shí)際切削速度：V=n=160=31.1(m/min)5）切削工時(shí)刀具行程L==++2+3=15(mm)==